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色差仪在粉末涂料行业的应用 色差仪是如何工作的

时间:2020-08-05    来源:仪多多仪器网    作者:仪多多商城     
粉末涂料是一种现代新型涂料产品,完全呈固体粉末状,可以实现全自动喷漆,并可以用回收系统将过量部分的涂料回收再利用,降低环境污染,因此越来越受到欢迎。
快速发展的粉末涂料工业
早在20 世纪40 年代中期,欧洲即已经开始对粉末涂料进行研究使用。这种涂料具有VOC 接近于零、污染低、更加符合环保法规要求,同时能耗低、工艺简单、易实现工业自动化、涂层性能优异等特点,使用中无需溶剂,可以从箱子中拿出来直接使用,并在回收后,方便、安全地加以处置。另外,粉末涂料可作为无底漆涂层(直接用于金属表面)应用,形成优质耐久的面层;利用设计恰当的回收系统,95-98%的涂料都可采用粉末形式。而且,由于对环境的影响较小,涂装企业乃至涂装业整条供应链都比较容易获得粉末涂料施工许可。
早期开发的粉末涂料主要用于金属防腐,由树脂材料构成的底粉和金属颜料组成,金属颜料通常为铝片或者铜片等。随着粉末涂料原材料的进步,粉末涂料的新产品、新技术得到了快速发展,加上新型喷涂设备的涌现,提高了粉末涂料涂装的效率和安全性, 喷粉利用率可达到96% 以上。这些直接和间接经济效益优势,再加上色彩的丰富,为粉末涂料替代传统的液体涂料提供了保证。
目前粉末涂料的应用涵盖了家电、建筑、汽车、管道及防腐等诸多应用领域。
20 世纪80 年代中期至90 年代中期,全球粉末涂料的消耗量年均增长15%。20 世纪 80 年代,我国粉末涂料以70% 以上的年增长率上升,进入90 年代, 年均增长率虽有一定下降,但仍保持两位数的增长。随着全球对环境保护的重视程度日益上升,粉末涂料市场在涂料成品结构中的比重在不断增加,已经从1995 年的8% 上升到2010 年的20%。2012 年,中国粉末涂料产量达到了107 万吨,同比上升7%。对粉末涂料生产商的调查显示,尽管近两年经济景气度不佳,但粉末涂料市场的发展依然处于增长通道中,发展速度一直快于整体经济发展速度。
粉末涂料涂装的质量控制
作为有色粉末涂料的重要组成部分,颜料主要起到遮盖、装饰和保护被涂物的作用。通常颜料可分为有机颜料和无机颜料,呈粉状(或粒状),不溶于基料, 具有光学保护和装饰等作用。近些年,生活水平的改善,促进了对涂料美化装饰作用的重视,粉末涂料以其色彩丰富多样、坚固耐用的特点受到了家电、家具、汽车、建筑商和消费者的亲睐,同时随着粉末涂料原材料、生产设备、检测仪器、喷涂设备的配套齐全, 我国粉末涂料产业获得了前所未有的发展,无论从品种、数量、质量、应用和人们的认识上都有了较大的进步。
但是,现代企业的流水线加工装配要求涂装产品内外质量高度稳定,批次间涂层颜色一致。特别是家用电器、手机、汽车、建筑装饰等产品,其外壳的色彩质量控制随着消费者要求的提高, 而对粉末涂料和涂装工艺变得更为严格,如何控制好涂装工艺,保持外观颜色的高度稳定,保持好批次间产品涂层颜色的一致性,成为各厂商关注的重点问题之一。
在家电行业的应用
江门皇宙化工(下称“皇宙化工”) 是国内比较好的粉末喷涂企业,粉末喷涂方案被瑞典宜家(IKEA)、美国纽威(NEWAY)、沃尔玛(Wal-Mart)、法国家乐福(CARREFOUR)、科龙、美的、长虹等跨行业消费产品及零售巨头选用,为不同品牌的家具、建筑、家电、电子消费品提供不同应用材质的粉末喷涂技术工艺。
目前,电器工业是热固性粉末涂料的最大市场之一,销售份额占据了所有粉末涂料的1/3 左右。粉末涂料所以在电器工业大受欢迎,是因为粉末涂料能同时美化产品的外观,又具备必须的耐磨损性、耐化学品性、耐温度周期性变化以及耐损伤性器件破坏的优势。而且, 家电产品采用粉末涂料更加环保、成本更低,也更适合大批量生产。
粉末涂料配色属于混色定律中的复杂减色法混合,接到订单后,粉末涂料用户厂首先需要从原材料采购商加强控制,控制批次间的色差。在批量生产前, 会按照客户对色彩的要求进行试验,为涂装客户提供标准样板(色卡)。实际上,生产出来的产品的颜色与客户根据某款色卡颜色采购的产品颜色极易存在明显的色差。
为了保证各批次产品色彩的均衡一致,皇宙化工在品质控制过程中选用了柯尼卡美能达的便携式分光测色计CM-2300d,获得批次间色板的测量数据,并与标样进行比对后,再与客户进行沟通,确定好标准数据L*、a*、b*,按照制定的合适工艺方,确定喷涂着色的份量,了解并控制工艺参数对色相的影响,再开始进行批量喷涂。喷涂中,皇宙化工也会对样品进行抽样检查,确保喷涂样品与标准样品的色差值ΔE*ab 控制在1.0 以内。
以家电外壳的喷涂测色品控为例。家电外壳多用金属底材,金属底材成模后表面会呈现凹凸不平整情况,喷涂后表面颜色也会呈现一定的不均匀性,有经验的配色师傅会用眼睛观察, 检验底样与标样是否存在色偏,这种比色通常是在自然光的条件下进行的。由于人眼观察会受环境条件、个人经验等人为主观判断的影响,有可能导致评判结果出现偏差。因此,色差仪的应用就为客供双方提供了客观评价颜色的重要工具。
由于光源差异会导致误配,配色仪可展示各种光源下K/S 光谱匹配效果, 避免同色异谱的问题。同时,公司还建立了庞大的颜料数据库、常用颜料数据库,几乎把市场上各种颜色用颜料尽收库中。这样配色人员就可以很方便地调用数据库,并在配色过程中,用色差仪进一步确保产品各批次间色彩的连续一致、客观稳定。
为了与客户更好地就颜色一致性问题进行沟通,皇宙化工采用了柯尼卡美能达的分光测色计CM-2300d, 测量标样和底样的色差值ΔE*ab。测量前,皇宙化工先把测色计设置为在D65 光源、SCI、10°观察角下进行测量,然后调用出与客户确定好的标样数据,在这个标样数据下再对不同批次喷涂的底样进行测量,一般控制精度为ΔE*ab<1.0。由于CM-2300d 这个型号的器间差在0.4 以内,这意味着当皇宙化工和自己的客户都用各自的CM- 2300d 去测量同一样品或标样时,因为缺省的器间差为0.4,因此,当皇宙化工测量底样与标样的色差值控制在1.0 时,实际控制色差值就更小,ΔE*ab 为0.6 左右。一般情况下,ΔE*ab 在1.0 以内就视为色差不会被人眼所识别的较好的上限范围。如果色差值ΔE*ab 超过1.0,配合人眼观察的结果,配色师傅就会针对ΔL* Δa* Δb* 的值进行色相的判断,然后按经验进行调色。
标准色差控制经验
对于那些色差要求极高的客户( 如Δ E≤ 0.4) 或轻微色差但视觉变化显著的产品( 如带红或黄的浅色)、深颜色的样品等,粉末涂料厂家在生产检测时就必须提高质控标准,强化目测把关。一般企业控制产品的色差Δ E≤ 1.0, 部分为Δ E≤ 0.5,且大多为单一光源下,很容易造成视觉色差明显。为加强色差质量控制,必须要求各种光源下色差达成一致( 如,均达到Δ E≤ 0.5), 同时,还要检测、校对、审核人员的目测达到一致合格。用仪器测量时,则需要把仪器的器间差考虑进去。假定仪器器间差为Δ E≤ 0.2,当要求色差控制范围达到0.4 时,则批次间样品的测量误差Δ E必须小于0.2,否则会导致最终样品在配色上产生更大的误差。一般精度较好的便携式分光测色计如CM- 700d 的器间差在0.2 以内,台式高精度仪器如CM-3600A 器间差在0.15 以内, 这些仪器的测量结果更精确,对批次间样品在喷涂测色和配色的容差控制提供了更有利的范围。
对于这些对色差要求极高的高端客户,皇宙化工也制定了严格的质量控制标准,同时强化目测过关。要求各种光源下色差达到一致,并通过检测、校对、审核,达到一致合格的要求
色差仪在日常中的应用

  色差是指两种颜色的差异,即色调、饱和度和亮度这三者综合的差异。为了达到顾客满意避免色差带来的不必要的损失,我们就要在日常生活中广泛应用色差仪,把色彩管理做到最完美。

  1、色差仪调色方面的测量

  当客户拿到一个样品时,需要完美再现样品相同的颜色,就需要反复的大样确认,早期的色彩管理是靠人眼比较所打出的小样和标准样品之间的差别,但这个差别不是肉眼所能察觉的或者看起来非常不明显,就把工艺交给车间生产。这样的方式主观意识太强烈,不是每一个人的看法和视觉效果都是一样的,受外部因素影响太大。所以人们在现代管理色彩应用色差仪配合电脑系统,用色差仪参与调色的最大好处是能根据色差仪提供的数据,来修正配方,能更快更准确的完成配色的任务。

  2、色差仪在质量控制中的作用

  当配方确定好以后,投入生产,由于生产中诸多因素的变化,批量的产品可能出现颜色偏差,这样,必须在生产中经常用色差仪测量颜色偏差,来调整生产工艺,以达到产品颜色的一致性。

  3、量传方面

  现在的客户一般提供色卡或样品,这样再和用户签订合同的时候,尽量要保存实物作为标准,再高档的色差仪,根据实际环境也有偏差,国家的颜色基准都是用标准白板和色板作的基准,而不是以仪器作的基准。

  常见问题:一客户提供给厂家一套颜色坐标,没有提供标准样品在这种情况下,一定要搞清楚客户提供的色坐标是在哪个颜色空间测量的,还有照明条件,光源类型,不同的色坐标空间,色差仪测得的数值相差很大,并且没有可比性,同一颜色空间的下,照明条件不同,色品坐标也相差比较大,但色差比较小。

  解决建议:让客户提供标准样品,用标准样品来和用户量传,用标准样品作基准,控制色差,一般测量和样品都是在CIE1976的标准空间下进行的,一定要根据用户的色坐标空间来确定当前色差仪器的色坐标空间所有的仪器,包括分光类的色差仪,都是用标准白板作的基准来调整色差仪器,当色差仪器使用一段时间后,一定要用随机带的标准白板重新标定仪器,达到最高的测量精度。

标签: 色差仪
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    色差仪广泛应用于塑胶、印刷、油漆油墨、纺织、印染服装等行业的颜色管理领域,根据CIE色空间的Lab,Lch原理,测量显示出样品与被测样品的色差△E以及 △Lab值。

 


    适合企业内、外部色彩评价和数据管控。那么,色差仪的校正方法有几点,维库小编下面就来为大家详细介绍:


    1.确定周遭空间的测量环境(主要是光线),将美能达色差仪的测量孔对准空气,保持在一段距离内不造成其他物件的隔离。


    等自动校准完成后,再进行标准色的校准。这里提及以下,尽可能在标准的测量环境下校准色差仪。


    2.选择好标准样,把色差仪的测量孔平行对准紧贴被测物品表面,注意不要漏光,接着按下测试键约5秒钟,待色差仪的显示屏显示出当前的L、a、b颜色数据后,存储该标准色数据。


    3. 校准对比,利用标准样的颜色数据跟第二步所测试的颜色数据进行对比,通过比较进行校准。


    需要指出的是,色差仪的校准因品牌不同而不同,甚至同一品牌不同系列、不同生产批次都不一样;但可以肯定的是,随着技术的发展,色差仪的校准将会越来越简单。


    色差仪校正十分重要,在每次开机使用时,必须采用标准黑板或白板进行校正,若连续使用时间较长,校正次数应不低于两次。并且定期用标准色板对仪器进行检查,确定其测试精度。


    标准板应注意保养,防止因损坏或污染造成标准参数与实测值不符。对每次检查和使用情况,尤其是出现的一些问题,应记录在色差仪的专门档案中,便于今后的维修。







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